資源簡介

（22）微生物的利用與傳統發酵技術
——2025屆高考生物二輪復習易錯重難提升
易混易錯梳理
一、酒與果醋發酵中，酵母菌和醋酸菌代謝原理的辨析
（1）在果酒和果醋的發酵過程中，酵母菌進行有氧呼吸的目的是使酵母菌進行大量繁殖，醋酸菌是好氧菌，在代謝過程中需要吸收氧氣。
（2）酵母菌在有氧呼吸和無氧呼吸時都會產生CO2，醋酸菌在缺少糖源時不產生CO2。
二、傳統腐乳制作與現代腐乳生產的區別
生產方式 比較項目 傳統制作 現代生產
是否滅菌 不需滅菌 嚴格無菌條件
菌種來源 空氣中的毛霉孢子 經篩選的優良毛霉菌種
三、泡菜發酵過程中乳酸菌、乳酸含量的變化
時期 乳酸菌 乳酸
初期 少（有氧氣，乳酸菌活動受抑制） 少
中期 最多（乳酸抑制其他菌活動） 增多，pH下降
后期 減少（乳酸繼續積累，pH繼續下降，抑制自身活動） 繼續增多，pH繼續下降
變化曲線
四、兩種接種方法比較
平板劃線法 稀釋涂布平板法
用途 一般用于菌種的純化 一般用于篩選菌株
優點 可對混合菌進行分離 可以計數
缺點 不能計數 較麻煩，平板干燥效果不好；若菌液濃度大則長不出單菌落
培養結果
五、關于纖維素分解菌篩選的三個易錯警示
（1）纖維素分解菌的選擇培養基中的碳源并不只有纖維素，其中酵母膏和水解酪素也可起碳源的作用。
（2）在纖維素分解菌的選擇培養基中生長的不只有纖維素分解菌。因此，選擇培養后要進行鑒別培養，才能獲得纖維素分解菌。
（3）出現透明圈的菌落也不一定是纖維素分解菌。
易混易錯通關
1.如表所示為某微生物培養基的配方，下列有關說法錯誤的是( )
成分 含量 成分 含量
NaNO3 3g FeSO4 0.01g
K2HPO4 1g 葡萄糖 30g
瓊脂 15g H2O 1000mL
MgSO4·7H2O 0.5g 青霉素 0.1萬單位
A.該培養基屬于固體培養基
B.調節該培養基的pH應在滅菌前進行
C.該培養基可用于培養異養型微生物
D.該培養基可用于篩選大腸桿菌
2.下圖為濾膜培養法的大致流程：用濾膜過濾待測水樣→水樣中的細菌留在濾膜上→將濾膜轉移到伊紅—亞甲藍瓊脂平板上培養→統計濾膜上菌落數目。下列敘述錯誤的是( )
A.取水樣前，水龍頭需使用酒精棉擦拭消毒后再灼燒滅菌
B.伊紅—亞甲藍可使大腸桿菌菌落呈紫黑色，屬于選擇培養基
C.采用濾膜法富集水樣中的微生物有助于檢測
D.若要測定水樣中的酵母菌數目應選擇孔徑更大的濾膜
3.消毒和滅菌是微生物培養中常用的操作方法。下列說法正確的是( )
A.微生物接種技術的方法都相同，其核心就是要防止雜菌污染，保證培養物的純度
B.在100℃下煮沸5～6min屬于消毒方法，可殺死絕大多數微生物細胞
C.在滅菌后倒平板前，加入一定量的緩沖液以調節培養基的pH
D.高壓蒸汽滅菌，只有當壓力表的壓力降到一個標準大氣壓時，才能打開蓋子
4.下列關于細菌和酵母菌實驗的敘述正確的是( )
A. 通常酵母菌培養基比細菌培養基有更高的碳氮比
B. 通常細菌的生長速度比酵母菌快，菌落比酵母菌落大
C. 通常細菌培養基用高壓蒸汽滅菌法滅菌，酵母菌培養基用過濾除菌法除菌
D. 血細胞計數板既可用于酵母菌的數量測定，也可用于細菌的數量測定
5.下列關于利用平板劃線法進行微生物的培養和分離的敘述，正確的是( )
A.接種環灼燒后，為避免其他雜菌的干擾，應立即伸入菌液中蘸取菌種
B.打開含菌種的試管，需將試管口通過火焰滅菌，取出菌種后，需馬上塞上棉塞
C.若要檢測培養基是否被污染，可將未接種的培養基在相同條件下進行培養
D.在第一次劃線前灼燒接種環和之后每次劃線前灼燒接種環的目的相同
6.某興趣小組的同學們按如圖所示的過程對某人喝剩的5mL酸奶進行細菌檢測，若3個計數的培養基中的菌落數目分別為210個、160個、230個。下列說法錯誤的是( )
A.為了使1號試管稀釋倍數為100倍，錐形瓶中應加入45mL無菌水
B.除了培養涂布的3個培養皿外，還需要培養未涂布菌落的培養基作為對照
C.為了計數準確需要用接種環連續劃線，并且每次劃線前需要灼燒滅菌
D.已知1號試管稀釋倍數為100倍，利用該方法可估算酸奶中細菌含量為2.0×108個·mL-1，此值比實際活菌數少
7.刺梨是云貴川的特有水果，富含超氧化物歧化酶和大量的維生素C、花青素等，是制作果酒和果醋的優質原料。刺梨酒和刺梨醋的主要生產流程如圖所示。下列敘述正確的是( )
A.發酵過程Ⅱ需要氧并產生大量CO2
B.圖示發酵過程中發酵液pH先升高后降低
C.發酵過程的溫度比發酵過程Ⅱ高
D.發酵Ⅰ、Ⅱ是此生產過程的中心環節
8.《尚書》中有“若作酒醴，爾惟曲蘗”的記載。《齊民要術》記載：“世人云：‘米過酒甜’，此乃不解法候。酒冷沸止，米有不消者，便是曲勢盡。”下列敘述錯誤的是( )
A.“醴”是甜酒的意思，酒曲中含酵母菌菌種
B.“曲勢盡”的原因是發酵過程中pH升高或營養物質不足
C.“酒冷沸止”是指酵母菌代謝產熱和釋放CO2的過程逐漸停止
D.家庭釀酒過程中發酵液不經滅菌處理，雜菌也難以正常繁殖
9.腐乳味道鮮美，易于消化吸收，但因其較高的鹽含量而存在健康隱患。研究人員探究了不同鹽含量條件下的腐乳風味（感官評價分值越高表示品嘗者越喜愛），并測量了氨基酸含量（以氨基酸態氮表示，含量越高，風味越好），結果如圖所示。
下列說法錯誤的是( )
A.制作腐乳時加鹽可以起到調味和抑菌的作用
B.氨基酸是豆腐中的蛋白質被氧化分解而產生的
C.過高的鹽含量可能抑制了腐乳發酵相關微生物的繁殖
D.綜合考慮發酵程度和風味后，發酵時可選擇11%左右的鹽含量
10.《中饋錄》中記載：“泡鹽菜法，定要覆水壇。此壇有一外沿如暖帽式，四周內可盛水：壇口上覆一蓋，浸于水中，使空氣不得入內，則所泡之菜不得壞矣。泡菜之水，用花椒和鹽煮沸，加燒酒少許。…如有霉花，加燒酒少許。”下列說法正確的是( )
A.“壇口上覆一蓋，浸于水中”有利于保持壇內的有氧環境
B.“泡菜之水，用花椒和鹽煮沸”的目的之一是消毒殺菌
C.“霉花”主要由霉菌增殖形成，霉菌往往來自蔬菜表面
D.壇蓋邊沿水槽有氣泡冒出是乳酸菌大量繁殖所致
11.豇豆、黃瓜、蘿卜等蔬菜常用于制作泡菜，下列相關敘述錯誤的是( )
A.用清水和食鹽配制的鹽水需加熱煮沸，冷卻后再倒入泡菜壇
B.泡菜壇蓋邊沿的水槽中需注滿水，說明所需菌種進行厭氧發酵
C.制作泡菜對程中,有機物的干重和種類將減少
D.若制作的泡菜咸而不酸，可能是因為加入的食鹽濃度過高
12.下列關于傳統發酵技術的敘述，正確的是( )
A.發酵釀制糯米酒和醬油的菌種不同，致使糯米酒和醬油的風味差別很大
B.參與泡菜發酵的乳酸菌并非均為厭氧菌，其發酵產物也并非只有乳酸
C.制作果酒時加入的葡萄體積不超過礦泉水瓶體積的1/2，然后加水至瓶口
D.用0.1%溴麝香草酚藍溶液檢測果酒發酵液，若顏色由藍變綠再變黃，則說明有酒精產生
13.如圖甲、乙是探究發酵的裝置示意圖。下列相關敘述正確的是( )
甲 乙
A.利用甲裝置進行果醋和果酒發酵時，打開閥a，轉動攪拌器有利于提高產量
B.打開閥b，經管口3取樣檢測酒精和二氧化碳的產生情況
C.甲裝置可用于探究果酒和果醋發酵，發酵前要對整個裝置進行氣密性檢查
D.乙裝置用于腐乳制作，應控制好溫度，加鹽腌制后接種毛霉菌種
14.自然界中不同微生物之間存在著復雜相互作用。有些細菌具有溶菌特性，能夠破壞其他細菌的結構使細胞內容物釋出。科學家試圖從某湖泊水樣中分離出有溶菌特性的細菌。
（1）用于分離細菌的固體培養基包含水、葡萄糖、蛋白胨和瓊脂等成分，其中蛋白胨主要為細菌提供___________和維生素等。
（2）A菌通常被用做溶菌對象。研究者將含有一定濃度A菌的少量培養基傾倒在固體培養平板上，凝固形成薄層。培養一段時間后，薄層變渾濁（如圖），表明______________________。
（3）為分離出具有溶菌作用的細菌，需要合適的菌落密度，因此應將含菌量較高的湖泊水樣___________后，依次分別涂布于不同的渾濁薄層上，涂布過程中，涂布器用__________ 的方法滅菌。培養一段時間后，能溶解A菌的菌落周圍會出現___________。采用這種方法，研究者分離、培養并鑒定出P菌。
（4）為探究P菌溶解破壞A菌的方式，請提出一個假設，該假設能用以下材料和設備加以驗證（主要實驗材料和設備：P菌、A菌、培養基、圓形濾紙小片、離心機和細菌培養箱）___________。
15.[生物——選修1：生物技術實踐]
藍莓果實富含維生素C、E、P、B6、A等，同時含有多種氨基酸、蛋白質、抗衰老因子SOD等營養成分。同時，它也是果酒、果汁、食用色素等產品的原料。如圖是制作藍莓果汁、藍莓酒和藍莓醋的簡易流程。回答下列相關問題：
（1）在制作藍莓果汁時，藍莓汁與果膠酶混合后，需不需要進行高溫滅菌處理？______，理由是______。
（2）運用發酵工程生產藍莓酒第一步要進行菌種的選育。從自然界篩選生產果酒的酵母菌一般用______（填功能）培養基。通過培養獲得純凈酵母菌的關鍵是______。
（3）果酒發酵的前期通常沒有乙醇產生，原因是______。酒精發酵一定時間后，當觀察到發酵裝置內______，說明發酵完畢。
（4）酒精發酵轉為醋酸發酵除了需要更換菌種外，還需要更換的發酵條件有______。
答案以及解析
1.答案：D
解析：該培養基中加入了瓊脂，屬于固體培養基，A正確；調節培養基的pH應在滅菌前進行，B正確；該培養基中含有葡萄糖（碳源），可用來培養異養型微生物，C正確；該培養基中有青霉素，大腸桿菌不能在其上生長繁殖，因此該培養基不能用于篩選大腸桿菌，D錯誤。
2.答案：B
解析：為防止水龍頭內的水被空氣中的雜菌污染，取水樣前，需使用酒精棉擦拭水龍頭，消毒后再灼燒滅菌，A敘述正確；伊紅—亞甲藍可使大腸桿菌菌落呈現紫黑色，屬于鑒別培養基，B敘述錯誤；濾膜法可富集水樣中的微生物有助于檢測，C敘述正確；由于酵母菌屬于真核生物，大腸桿菌屬于原核生物，酵母菌的直徑比大腸桿菌大，因此，若要測定水樣中的酵母菌數目應選擇孔徑更大的濾膜，D敘述正確。
3.答案：B
解析：A、微生物接種技術的方法各不相同，但核心都是要防止雜菌污染，保證獲得純凈的培養物，A錯誤；
B、在100℃煮沸5～6分鐘屬于煮沸消毒法，可殺死大部分微生物，B正確；
C、為防止污染，應在滅菌前，加入一定量的緩沖液以調節培養基的pH值，再滅菌，C錯誤；
D、高壓蒸汽滅菌，只有當壓力表的壓力降到零時，才能打開排氣閥，擰松螺栓，打開蓋子，D錯誤。
故選B。
4.答案：A
解析：A、微生物種類不同，所需營養物的碳氮比也不同，具有高碳氮比的生物需要高碳氮比的營養物，反之則低；酵母菌的碳氮比高于細菌，所以培養酵母菌培養基需要更高的碳氮比，A正確； B、通常細菌的生長速度比酵母菌快，但形成的菌落不一定大于酵母菌，這與細菌種類有關，部分細菌的菌落小于酵母菌，B錯誤； C、微生物培養基通常都采用高壓蒸汽滅菌法滅菌，C錯誤； D、血細胞計數板適于酵母菌的計數，不適于微小的細菌計數，細菌計數一般采用細菌計數板，D錯誤。
5.答案：C
解析：接種環必須冷卻后才可以伸入菌液中蘸取菌種，否則可能會燒死微生物，A錯誤；打開含菌種的試管，需將試管口通過火焰滅菌，取出菌種后還需將試管口通過火焰滅菌，再塞上棉塞，B錯誤；可以將未接種的培養基在相同條件下培養作為對照，以判斷培養基是否被污染，若未接種的培養基上有菌落出現，則說明培養基被污染，C正確；第一次灼燒接種環的目的是避免接種環上可能存在的微生物污染培養基，而之后每次劃線前灼燒接種環的目的是殺死上次劃線結束后接種環上殘留的菌種，D錯誤。
6.答案：C
解析：為了使1號試管稀釋倍數為100倍，則錐形瓶中的稀釋倍數應為10倍，因此加入5mL酸奶應加入45mL無菌水，使稀釋后的濃度成為原來的5（45+5）=0.1，即稀釋10倍，A正確。除了培養涂布的3個培養皿外，還需要培養未涂布菌落的培養基作為對照，以檢查培養基是否被污染，B正確。此實驗需要對菌落進行計數，故應采用稀釋涂布平板法，使用涂布器進行涂布，C錯誤。用稀釋涂布平板法計算每克樣品中菌株數的公式為（C÷V）×M，其中C代表某一稀釋度下平板上生長的平均菌落數，代表涂布平板時所用的稀釋液的體積（mL），M代表稀釋倍數。因此估算的酸奶中細菌含量為（210+160+230）/3÷0.1×105=2.0×108（個·mL-1），由于此計數方法存在將多個活菌產生的菌落記作1個菌落的情況，所以此值比實際活菌數少，D正確。
7.答案：D
解析：果酒制作所用菌種是酵母菌，代謝類型是異養兼性厭氧型真菌，屬于真核細胞，果酒制作的前期需氧，后期不需氧。果醋制作所用菌種是醋酸菌，屬于原核細胞，適宜溫度為30~35℃，需要持續通入氧氣。發酵過程Ⅱ是醋酸菌利用酒精生產醋酸的過程，醋酸菌為需氧菌，可將酒精分解為乙醛，乙醛再變為醋酸，該過程需要氧但不產生CO2，A錯誤；酒精生產過程中酵母菌無氧呼吸會產生CO2，使發酵液pH降低，醋酸發酵過程中產生的醋酸會使發酵液的pH再度降低，B錯誤；酒精發酵的適宜溫度為28℃左右，醋酸發酵的適宜溫度為30~35℃，因此發酵過程Ⅰ(酒精發酵)的溫度比發酵過程Ⅱ(醋酸發酵)低，C錯誤；酒精發酵是酵母菌在無氧條件下產生酒精，上述醋酸發酵是醋酸菌利用酒精生產醋酸，因此發酵Ⅰ、Ⅱ是此生產過程的中心環節，D正確。
8.答案：B
解析：利用酵母菌發酵產生酒精的原理釀酒，“醴”是甜酒的意思，酒曲中含酵母菌菌種，A正確：微生物無氧呼吸產生的CO2導致甕中液體pH降低，“曲勢盡”的原因可能是發酵過程pH降低或發酵液中酒精含量升高抑制酵母菌發酵，B錯誤；“酒冷沸止”說明酵母菌代謝產熱和釋放CO2逐漸停止，C正確；在缺氧、呈酸性的發酵液中，酵母菌可以生長繁殖，而絕大多數其他微生物都無法適應這一環境而受到抑制，因此家庭釀酒過程中發酵液不經滅菌處理，雜菌也難以正常繁殖，D正確。
9.答案：B
解析：制作腐乳時加鹽可起到調味和抑菌的作用，A正確；蛋白酶催化蛋白質水解為小分子的肽和氨基酸，該過程不屬于氧化分解，B錯誤；過高的鹽含量會導致微生物失水死亡，抑制了腐乳發酵相關微生物的繁殖，C正確；據圖可知，感官評價和氨基酸態氮含量都較高時的鹽含量為11%左右，D正確。
10.答案：B
解析：“壇口上覆一蓋，浸于水中”的目的是阻止空氣進入壇內，有利于保持壇內的無氧環境，A錯誤；“泡菜之水，用花椒和鹽煮沸”的目的包括提升泡菜味道、趕出水中氧氣和消毒殺菌等，B正確；“霉花”指泡菜表面的白膜，其主要是由蔬菜表面帶有的酵母菌增殖形成的，C錯誤；壇蓋邊沿水槽有氣泡冒出是因為其他微生物發酵產生了氣體，而乳酸菌進行無氧呼吸，不產生氣體，D錯誤。
11.答案：C
解析：用清水和食鹽配制的鹽水需要加熱煮沸，以殺滅雜菌，防止污染，冷卻后再倒入泡菜壇，A正確；向泡菜壇蓋邊沿的水槽中注滿水，以制造壇內的無氧環境，說明所需菌種進行厭氧發酵，B正確；泡菜的制作依賴乳酸菌無氧發酵，分解有機物產生無機物和小分子有機物，導致有機物的干重下降，但有機物的種類增多，C錯誤；食鹽濃度過高、發酵溫度過低等都可能導致泡菜未能正常發酵，品嘗起來咸而不酸，D正確。
12.答案：B
解析：發酵食品的不同風味是由多種因素造成的，發酵釀制糯米酒和醬油的菌種均為霉菌、酵母菌和乳酸菌，A錯誤；泡菜是利用附生在蔬菜表面的植物乳桿菌、短乳桿菌和明串珠菌等發酵制成的，這些微生物一般為厭氧、兼性厭氧或微好氧菌，其發酵產物不僅有乳酸，還會有醇、酯等，因而使泡菜具有特殊的風味，B正確；制作果酒時礦泉水瓶中不可加水，且瓶中應留有空間，C錯誤；0.1%溴麝香草酚藍溶液是用來檢測二氧化碳的【易錯：重鉻酸鉀在酸性條件下為橙色，遇到酒精變成灰綠色，可用于檢測溶液中的酒精】，D錯誤。
13.答案：C
解析：酒精發酵需要無氧環境，故當甲裝置用于果酒發酵時，在打開閥a，轉動攪拌器的條件下，由于裝置內氧氣含量增加，不利于酒精發酵，A錯誤；打開閥b，可經管口3取樣可檢測酒精的產生情況，二氧化碳從管口2排出，B錯誤；甲裝置可用于探究果酒和果醋發酵，發酵前要對整個裝置進行氣密性檢杳，C正確；腐乳制作時應先接種毛霉菌種，后加鹽腌制，D錯誤。
14.答案：（1）氮源、碳源
（2）A菌能在培養平板中生長繁殖
（3）稀釋；灼燒滅菌；溶菌圈
（4）假設P菌通過分泌某種化學物質使A菌溶解破裂
解析：（1）蛋白胨主要為細菌提供氮源、碳源和維生素等。
（2）將含有一定濃度A菌的少量培養基傾倒在固體培養平板上，凝固形成薄層。培養一段時間后，薄層變渾濁，表明A菌能在培養平板中生長繁殖。
（3）為分離出具有溶菌作用的細菌，需要合適的菌落密度，因此應將將含菌量較高的湖泊水樣稀釋后，依次分別涂布于不同的渾濁薄層上。涂布器要用灼燒滅菌的方法來滅菌。培養一段時間后，能溶解A菌的菌落周圍會出現溶菌圈。
（4）根據實驗實驗材料和設備，圓形濾紙小片可用于吸收某種物質，離心機可用于分離菌體和細菌分泌物，為探究P菌溶解破壞A菌的方式，可假設P菌通過分泌某種化學物質使A菌溶解破裂。
15.答案：（1）不需要；高溫會使果膠酶失去活性
（2）選擇；防止雜菌污染
（3）初始時，發酵裝置中有氧氣，酵母菌進行有氧呼吸從而大量增殖，不進行無氧呼吸；不再有氣泡冒出
（4）將發酵溫度提高至30~35℃，通入無菌空氣
解析：（1）高溫會破壞果膠酶的空間結構而使其失去活性，故藍莓汁與果膠酶混合后不能進行高溫滅菌處理。
（2）在微生物學中，將允許特定種類的微生物生長，同時抑制或阻止其他種類微生物生長的培養基，稱為選擇培養基，從自然界篩選生產果酒的酵母菌應使用選擇培養基。獲得純凈培養物的關鍵是防止雜菌污染。
（3）發酵初期，酵母菌利用發酵裝置中的氧氣進行有氧呼吸從而大量增殖，這時酵母菌不進行無氧呼吸，因而無乙醇產生。酒精發酵過程中有二氧化碳產生，發酵一定時間后，發酵裝置內不再有氣泡冒出，說明發酵完畢。
（4）酒精發酵的溫度比醋酸發酵的低，且醋酸發酵需要氧氣，故酒精發酵轉為醋酸發酵除了要接種醋酸菌外，還要將發酵溫度提高至30~35℃，通入無菌空氣。

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